不同冬灌方式对紫花苜蓿次年生长及土壤水热的影响

为探寻干旱半干旱地区冬季灌水对土壤水分、温度以及翌年紫花苜蓿返青、生长和产量的影响,进而提出适宜于伊金霍洛旗地区紫花苜蓿高产的灌溉方式,采用大田试验的方法,以未冬灌小区作为对照(CK),设置地下滴灌(DI)和畦灌(BI)2种灌溉方式,灌水定额设置为30 mm,共3个试验处理,每个处理3次重复,共9个试验小区。结果表明冬灌对次年紫花苜蓿返青时各土层土壤含水率和土层温度均有一定影响,地下滴灌和畦灌,均能提高紫花苜蓿返青前的土壤含水率、提高土壤温度、改善紫花苜蓿的越冬环境、提高紫花苜蓿的越冬率。冬灌后次年紫花苜蓿返青率较未冬灌处理小区高13.77%,且滴灌处理条件下返青率最高,有利于后期紫花苜蓿产量的提高。地下滴灌冬灌处理条件下紫花苜蓿第1茬产量最高,鲜草产量为31020 kg/hm^(2),干草产量为6150 kg/hm^(2),相对未冬灌处理分别增产23.32%、21.67%。综合考虑地下滴灌条件下冬灌对次年紫花苜蓿生长及土壤水热的影响,建议伊金霍洛旗地区紫花苜蓿在越冬期进行地下滴灌条件下的冬灌。

地膜对花生土壤水热环境和生长的影响

【目的】研究不同可降解地膜与普通地膜对花生土壤水热环境和生长的影响。【方法】设置农用白色地膜(WM)、黑色地膜(BM)、白色全生物可降解膜(WDM)、黑色全生物可降解膜(BDM)及不覆膜(CK)共5个处理,开展大田试验探究不同颜色可降解膜和普通地膜覆盖对花生土壤水热环境及其生长的影响机制。【结果】(1)WDM处理与BDM处理较WM、BM处理增温保墒效果更好,苗期WDM处理0~25 cm土层平均土壤温度较WM处理高0.8℃,BDM处理较BM处理高0.6℃;苗期WDM处理夜间5 cm土层土壤平均温度较WM处理提高0.8℃,BDM处理较BM处理高0.6℃;苗期WDM处理夜间有效土壤积温较WM处理高88℃,BDM处理较BM处理高60℃;WDM处理全生育期土壤含水率较WM处理提高11.7%,BDM处理较BM处理提高7.2%。(2)WDM处理花生产量较WM、BM、BDM处理分别增加5.3%、6.6%、17.3%,WDM处理水分利用效率较WM、BM、BDM处理分别提高7.8%、11.7%、22.8%。(3)白色可降解膜较黑色可降解膜降解程度提高14.6%。【结论】综上可知,山东花生种植中适宜选用白色全生物可降解膜。

行距配置和灌水量对无地膜滴灌棉田土壤水热及产量的影响

本试验以‘中棉619’为试验材料,采用裂区设计,研究了两种行距配置宽窄行模式、等行距模式,三种灌水量处理W1(4200 m^(3)hm^(2))、W2(5100m^(3)hm^(2))、W3(6000 m^(3)hm^(2))条件下,无膜滴灌棉田土壤温度、水分和棉花产量的变化规律。结果表明:不同行距配置改变了棉田不同生育期的土壤水热状况,土壤含水率随着行距的缩短及灌水量的增加而增加,与P1模式相比,P2模式下的土壤含水率和土壤温度分别提高5.8%~8.3%和5.8%~10.0%。不同行距配置对棉花产量构成因素有显著影响,在P2处理下,单株铃数较P1处理有显著增加。不同灌水量处理对产量有显著差异,W3处理的产量比W1、W2处理分别高6.4%和20.1%(P<0.05)。综上所述,P2、W3种植模式可以改善棉田土壤水热状况,提高棉花产量,为南疆地区高产无膜滴灌棉花的行距配置和灌水量的示范和推广奠定基础。

基于SHAW模型的北疆地区不同滴灌年限棉田冻融期土壤水热盐动态模拟研究

为探究SHAW(Simultaneous heat and water)模型在北疆地区长期膜下滴灌棉田冻融期土壤水热盐动态模拟的适用性,本研究选用滴灌起始年限为1998年(21 a)的棉田土壤水热盐实测数据对SHAW模型进行率定,以滴灌起始年限为2006年(13 a)、2008年(11 a)、2012年(7 a)和荒地(0 a)的水热盐实测数据进行验证。模型率定结果表明,随土壤深度增加土壤温度的模拟效果越好;土壤水盐的模拟效果先增强后减弱。模拟土壤温度Nash系数(NSE)、均方根误差(RMSE)和R2分别为0.713~0.993、0.209~2.498℃和0.911~0.994;模拟土壤水分NSE和RMSE分别为0.824~0.967和0.009%~0.032%;模拟土壤盐分NSE和RMSE分别为0.609~0.844和0.001~0.012 g/kg。模型验证结果表明,随滴灌年限增加模拟效果越好,模拟除荒地20~60 cm土层土壤温度NSE小于0.600,滴灌7、11和13 a地块各层土壤温度NSE均大于0.600,RMSE介于0.143~3.213℃;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的各层土壤水分NSE均大于0.670,RMSE为0.009%~0.057%;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的除120~140 cm土层土壤盐分NSE小于0.600,其他各层土壤盐分NSE均大于0.616,RMSE为0.000~0.016 g/kg。总体而言,SHAW模型适用于北疆地区冻融期长期膜下滴灌棉田的一维土壤水热盐模拟。

旱作区立旋耕和地表覆盖对蒙古黄芪土壤水热、冠层发育及产量的影响

目的:探索旱作区调节蒙古黄芪土壤水热、促进蒙古黄芪冠层发育和抗旱增收的栽培模式。方法:采用裂区设计,设置立旋耕和普旋耕2种旋耕方式,黑膜、玉米秸秆和露地栽培3种覆盖方式,研究立旋耕和地表覆盖对蒙古黄芪土壤水热、冠层发育及产量的影响。结果:因种子成熟期蒙古黄芪耗水量较大,其0~100 cm土壤贮水量低于苗期和花期,但立旋耕覆黑膜和普旋耕覆黑膜两个覆膜处理在苗期至种子成熟期0~100 cm土壤贮水量均显著高于普旋耕+露地栽培(CK);不同处理苗期至种子成熟期8∶00、14∶00和18∶00不同深度土层温度均呈先增加后降低的趋势,其中立旋耕覆黑膜处理与CK的土壤温差在花期最高(5.5℃);不同处理苗期至种子成熟期蒙古黄芪冠层温度均表现为CK最高,立旋耕覆黑膜处理最低;蒙古黄芪各生育期叶片叶绿素含量相对值(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、单根鲜重、产量和经济收益均以立旋耕覆黑膜处理最高,立旋耕露地栽培、立旋耕覆黑膜和立旋耕覆秸秆处理各指标均显著高于CK。结论:立旋耕结合地表覆盖可使蒙古黄芪处于相对稳定的土壤水热环境中,尤其立旋耕覆黑膜是促进旱作区蒙古黄芪冠层发育、提高土壤水热和产量的重要栽培模式。考虑到覆黑膜会对环境造成污染,立旋耕露地和覆秸秆栽培模式可代替覆黑膜应用于蒙古黄芪的栽培生产中。

不同“干播湿出”处理方式对南疆棉田土壤水热盐和产量的影响研究

针对新疆南疆地区气候干旱,棉花出苗影响因素复杂的现状,为探索在“干播湿出”条件下棉花出苗期适宜的处理方式,在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇开展大田试验。试验共设计5个试验处理,即单膜覆盖(CT)、双膜覆盖(ST)、施用改良剂(GT)、滴灌冬灌(DT)以及对照组冬灌漫灌(CK),试验通过“水肥一体技术”,随出苗水滴施改良剂,播种时机械覆双膜,研究不同处理对土壤温度、含水率、含盐量以及出苗率和产量的影响。棉花出苗期0~20 cm土层的含水率变化表明,土壤含水率由高到低排序为ST>GT>DT>CK>CT;对0~100 cm土壤含水率分析,在0~30 cm土层含水率由高到低排序为ST>GT>DT>CK>CT,各处理方式在30 cm以下土层土壤含水率差别不大。在5cm土层,双膜覆盖处理的升温效果最好,保温效果最好,有效积温最高;在15 cm土层,双膜覆盖处理的土壤温度变化幅度最小,保温效果最好。分析0~40 cm土层土壤含盐量发现,施用改良剂处理能有效改变0~10 cm和20~30cm土层土壤盐分,但在10~20 cm和30~40 cm土层范围内盐分较对照处理并无显著差异。双膜覆盖能有效改变0~10 cm土层范围内土壤盐分,但在10~40 cm土层范围内盐分较对照处理没有显著差异。在干播湿出不同技术处理中,双膜覆盖处理可以有效提高棉花苗期土壤含水率与温度,提升棉花出苗率,有效改善水土环境,拥有更适合棉花出苗和生长的土壤环境。

BCC_AVIM陆面模式不同土壤垂直离散化方案对土壤水热输送的数值模拟

陆面模式中的土壤如何分层至关重要,一般情况下认为在受大气—地面界面影响较大的土壤表层应该细分,土壤越往深层,土壤层厚度的分层可以相应加大。已有研究表明:在不同天气和气候积分条件下,土壤厚度在根带以下,其对模拟结果有不同的影响。这表示根据不同的研究要求,应当改变土壤的分层方式。然而什么是陆面模式中的最优土壤分层方式仍不确定。因此本文主要利用BCC_AVIM陆面模式探究不同土壤垂直离散化方案对于土壤水热属性,表面辐射通量与感热、潜热通量模拟的敏感性,从而达到提升模式模拟效果的目的。BCC_AVIM陆面模式中原土壤分层方案为10层,将土壤各层的节点深度,土壤层厚度以及土壤各层的界面深度进行插值,由原来的10层土壤层插值到20层,在本文中称为方案一;参考模式CLM5.0中的土壤垂直离散化方案并改进到BCC_AVIM陆面模式中,原土壤层次也由10层增加到20层,为本文的方案二。将改进后的方案一和方案二与原方案结果对比分析发现:(1)方案一和方案二对土壤温度的模拟与实测数据更吻合,对于各层土壤温度的数值大小与变化趋势的模拟效果有所提升,其中方案一对浅层土壤温度的模拟效果更好。(2)在土壤湿度的模拟上,三种方案对浅层土壤湿度的模拟效果较好,对深层土壤湿度的模拟效果相对较差,其中方案一对土壤各层湿度曲线变化趋势与数值大小的模拟更加贴近实测数据。(3)方案一对土壤各层是否发生冻结或消融的时间判定更合理,更加接近实测数据。整体上,方案一的模拟效果最佳。由此,得出结论:方案一相较于原方案对土壤温、湿度的模拟效果有所改善,这表明在同样的土壤深度下,更密集更细致的土壤分层有利于提升模式对土壤水热输送的模拟能力。同时,方案一的模拟效果总体优于方案二,这也表明,在相同的土壤层次下,浅中层拥有更密集的土壤分层,对于提升模式对土壤水热输送的模拟能力有一定的积极影响。

不同颜色地膜覆盖对设施番茄土壤水热状况及产量的影响

本试验以番茄天赐565f1为试验材料,设置银色地膜覆盖、透明地膜覆盖、黑色地膜覆盖和不覆膜(对照)4个处理,研究在早春低温弱光条件下不同颜色地膜覆盖对设施栽培番茄土壤水热状况和产量的影响。结果表明:与对照相比,银色地膜覆盖、透明地膜覆盖和黑色地膜覆盖处理均可增加0~15 cm土层土壤温度,苗期黑色地膜覆盖增温效果最好,开花坐果期、果实成熟期透明地膜覆盖增温效果最好;3种颜色地膜覆盖均可增加0~15 cm土层土壤含水率和土壤贮水量,保墒效果显著,且苗期透明地膜覆盖和黑色地膜覆盖的保墒效果接近;银色地膜覆盖、透明地膜覆盖和黑色地膜覆盖处理均增加了番茄产量,分别较对照增产6.86%、13.66%和15.08%。从土壤水热状况和产量两个方面综合考虑,在南疆设施番茄早春种植中,3种不同颜色地膜覆盖效果均较好。

2016-2021年南亚热带近自然化改造马尾松人工林土壤水热动态数据集

本研究依托崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站,在中国林业科学研究院热带林业实验中心林区,利用南亚热带近自然化改造马尾松(Pinus massoniana)人工林内的自动气象观测站,开展土壤水热动态监测和研究,样地布设、指标监测和数据质量控制均按照规范进行。本数据集对2016–2021年近自然化改造马尾松人工林的土壤温度、土壤体积含水量、土壤热通量、空气温度和空气相对湿度等观测数据,经过异常值剔除、数据插补等标准数据处理,统计得到马尾松人工林日尺度的土壤水热动态数据,并对数据集的构建进行了说明。建立和共享本数据集对于理解近自然化改造马尾松人工林的土壤水热特征有重要价值,同时可为深入研究针阔叶混交林对全球气候变化的响应提供基础数据,也为南亚热带森林资源的可持续经营和管理提供数据基础支撑。

垄作沟播喷灌对油葵土壤水热调控及高效利用机理

垄作沟播喷灌技术对降水及灌溉水叠加利用效果明显,适用于北方井灌农业区。通过测定不同灌水处理下土壤水分变化、土壤温度变化、干物质积累与分配、产量、水分利用效率及效益等指标,分析了不同灌水处理对油葵土壤水分、土壤温度的调控、水热高效利用机理与效应。研究表明,垄作沟播处理可减少棵间蒸发,充分利用土壤中的冬季灌溉储水量和有限的灌溉水资源,提高了水分利用效率;其土壤温度变化幅度较CK(覆膜平作喷灌)小,且较为平缓,对土壤水热的调控效果明显,提高了水热利用效率,对油葵产量形成有促进作用。垄沟处理T3(垄作沟播喷灌,灌水定额36mm)、T4(垄作沟播喷灌,灌水定额42 mm)干物质积累量均高于其他垄沟处理和CK处理,在提高总体光合产物的同时提高了经济产品的积累量。在适宜灌水定额(T3)条件下,两年油葵产量较CK分别高6.1%和8.3%,水分利用效率分别提高0.34 kg/m^(3)和0.54 kg/m^(3),净产值分别提高6.7%和10.2%。在实际油葵种植生产中若采取垄作沟播喷灌技术,建议灌水定额以36mm为宜,灌水频率依据气候条件保持在3~5次。

不同覆盖时期和方式对旱地马铃薯土壤水热及产量的影响

于2018-2019年连续两年定位试验,设置秸秆带状秋覆盖(FSM)、黑膜大垄秋覆盖(FPM)、秸秆带状春覆盖(SSM)、黑膜大垄春覆盖(SPM)和不覆盖露地平作(CK)5个处理,研究不同覆盖时期和覆盖方式对旱地马铃薯土壤水热及产量的影响。结果表明:秸秆带状覆盖和黑膜大垄覆盖能显著提高马铃薯全生育期0~200 cm土层平均贮水量,秋覆盖大于春覆盖,与CK相比,秸秆带状覆盖和地膜覆盖分别平均提高马铃薯全生育期0~200 cm土层平均贮水量5.8%、8.6%;秸秆带状覆盖具有普遍的降温效应,而地膜覆盖存在普遍的增温效应,FSM和SSM处理0~25 cm土层平均温度分别较CK降低0.8℃和0.5℃,FPM和SPM处理分别增加0.5℃和0.6℃,秋覆盖降温幅度大于春覆盖,秋覆盖增温幅度小于春覆盖;秸秆带状覆盖和地膜覆盖均能显著提高马铃薯产量4.8%~7.6%、水分利用效率13.5%~22.6%,增产效应秋覆盖优于春覆盖。此外,秸秆带状覆盖显著提高纯经济收益和产投比且秋覆盖提高幅度大于春覆盖。因此,秸秆带状覆盖栽培技术是一种增产高、绿色可持续发展的栽培模式,适宜于西北半干旱雨养区秸秆资源较为富余地区推广应用。

不同覆盖方式对旱地春小麦土壤水热及生长的影响

为明确不同覆盖方式对旱地春小麦生长和产量的影响,在西北半干旱雨养条件下,以露地无覆盖为对照(CK),设置了秸秆带状覆盖(SM)、白膜全覆盖(BM)和黑膜全覆盖(HM)三种覆盖方式,分析覆盖对旱地春小麦土壤水热、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK相比,覆盖能明显提高春小麦各生育时期0~200 cm土壤水分0.8~0.9个百分点,且SM处理以开花期增幅最大,HM和BM处理均以灌浆期增幅最大;同时,SM、HM和BM处理能明显增加关键生育时期的土壤水分1.0、1.4和1.1个百分点。HM和BM处理下春小麦全生育期0~25 cm平均土壤温度较CK分别增加0.7和1.3℃,均以苗期增幅最大;而SM处理较CK下降2.5℃,降幅在孕穗期最大。覆盖能显著提高春小麦干物质积累量,SM、HM和BM处理相对于CK的增幅分别为19.4%、16.7%和31.6%。覆盖显著增加了春小麦产量,增幅表现为BM(18.5%)>HM(15.1%)>SM(12.1%)。由此可见,覆膜与秸秆覆盖均有利于旱地土壤保墒和增温以及春小麦的产量形成;从环保及可持续发展等方面综合考虑,秸秆带状覆盖栽培是一种更加高产高效的覆盖方式,更有利于西北旱地农业可持续生产。

宁夏青铜峡灌区冬灌对冻融期土壤水热盐分布及作物生长影响

[目的]研究冬灌和冻融条件下土壤水热盐的再分布规律及其对作物生长的影响,为防治土壤盐渍化和保障粮食安全提供科学依据。[方法]基于宁夏青铜峡灌区2018年10月25日至2020年10月3日试验田实测气象、土壤理化指标和作物生长数据,采用统计分析及可视化方法对冬灌与非冬灌区农田水热盐的运移规律及作物生长情况进行对比分析。[结果]青铜峡灌区土壤温度变化滞后于气温变化,土壤浅表层温度受气温变化影响更显著。土壤从表面开始逐渐向下冻结,冻结深度随着气温的降低不断加深,消融期土壤冻结层从表层和底部同时进行消融,整个土壤冻融期共历时98 d。农田灌溉后含水率显著增高,冻结期灌溉降低各土层土壤温度0.1~1.1℃。冬灌农田不同深度土层土壤温度变化趋势和含水率变化特征与非冬灌区农田基本一致。冬灌后各土层盐分含量均下降,其中0—30 cm土层土壤盐分显著下降,但冻融期后冬灌农田土壤出现返盐现象。冬灌农田相较于非冬灌农田,小麦植株较高,玉米生长发育速度较快,小麦增产20.64%,玉米增产4.20%。[结论]青铜峡灌区冬灌明显改变了土壤水热盐的分布规律,可以有效降低土壤盐分,促进作物生长和增产,特别是明显提高小麦产量。

季节性冻融期SWAP和SHAW模型土壤水热运移模拟效果评价

基于不同模型研究季节性冻融期土壤水热运移规律,对干旱半干旱地区水资源高效利用的定量化评价具有重要意义。分别运用SWAP和SHAW模型对季节性冻融期土壤水分、温度和蒸发量进行了模拟,并对模拟效果加以评价。模拟结果表明:对于整个冻融期而言,利用SHAW模型模拟的土壤含水量的NRMSE基本保持在30%以内,RMSE均在0.09 cm^(3)/cm^(3)以下,利用SWAP模型模拟的土壤含水量的NRMSE基本保持在35%以内,RMSE均在0.13 cm^(3)/cm^(3)以下;利用SHAW模型模拟20 cm以下土层温度的NRMSE均保持在30%以内,RMSE均在0.94℃以下,利用SWAP模型模拟的土壤温度基本可以反映实测值的变化趋势;在模拟土壤累积蒸发量方面,相比SWAP模型,SHAW模型的模拟值更接近实测值。总体而言,在干旱半干旱地区对于季节性冻融期,SHAW模型对土壤水热运移的模拟效果均较为理想,SWAP模型对土壤水分运移模拟较好,但对土壤温度模拟相对较差。对于土壤累积蒸发量的模拟效果,两个模型均不十分理想,有待进一步改进。

耕作方式对内蒙古旱作区土壤水热及玉米产量的影响

【目的】探究不同耕作方式对土壤水热动态及玉米干物质积累和产量的影响,为内蒙古旱作区玉米生产提供理论支撑。【方法】采用随机区组试验设计,设置常规垄作(CP)、秸秆离田免耕(NT)、秸秆覆盖免耕(RNT)、秸秆覆盖条耕(RST)4个处理,于2021—2022年玉米各生育时期监测土壤温度、土壤含水量,测定各生育时期玉米干物质积累量,收获时测定产量。【结果】与CP相比,NT、RNT、RST降低了玉米各生育时期土壤平均温度及0~5 cm土壤活动积温,其中,NT、RNT 0~5 cm土壤活动积温2年平均分别显著降低69.81、127.52℃(P<0.05),而RST仅降低18.94℃,差异不显著(P>0.05);RNT、RST显著提高了玉米生育期内土壤贮水量(P<0.05),较CP、NT平均分别提高107.75、74.14 mm和71.50、37.89 mm。玉米出苗率RST较NT、CP、RNT平均分别提高1.58%、9.28%和9.11%;玉米成熟期干物质积累量及产量2年均表现为RST>NT>CP>RNT,其中,RST较CP、NT、RNT干物质积累量分别提高11.68%、4.47%和12.69%,产量分别提高6.06%、4.22%和7.21%,水分利用效率(WUE)分别提高7.63%、5.61%和6.52%。【结论】秸秆覆盖条耕具有较好的增温保墒效果,显著提高了玉米干物质积累量及产量,是实现内蒙古旱作区玉米增产增效的耕作方式之一。

不同灌溉方式对土壤水热及生菜产量的影响

微喷灌、不覆膜滴灌、覆膜滴灌是提高灌溉水利用效率的重要灌溉方式,可改变农田局地小气候,协调农田水热状况,影响作物产量。为探讨生菜生育期内土壤水热及产量对微喷灌、不覆膜滴灌、覆膜滴灌的响应规律,于2020~2021年在云南省灌溉试验中心站开展了生菜灌溉试验。结果表明:与微喷灌相比较,不覆膜滴灌和覆膜滴灌可提高生菜根系层内土壤水储量,2020年分别提高了41.6%和37.5%,2021年分别提高了33.5%和29.5%。与微喷灌和不覆膜滴灌相比较,覆膜滴灌提高了生菜根系层内土壤温度,2020年分别提高了9.6%和12.3%,2021年分别提高了9.5%和10.3%。对于地温梯度,微喷灌最大,其次为不覆膜滴灌,最小为覆膜滴灌,2020年三种灌溉方式下的地温梯度值分别为0.0674,0.0587,0.037℃/cm,2021年分别为0.0669,0.0629,0.0467℃/cm。受土壤水热条件等的影响,覆膜滴灌条件下的生菜产量显著大于不覆膜滴灌和微喷灌,不覆膜滴灌生菜产量大于微喷灌。研究结果可为滇中地区生菜灌溉方式的调整等提供科学依据。

祁连山中段高寒草甸土壤水热特征及其对气象要素的响应

【目的】对祁连山中段高寒草甸土壤水热进行研究,深入探讨该区域内气象要素对土壤水热的影响过程,进而为植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以分布在祁连山中段的高寒草甸为研究对象,利用土壤温湿度自动监测系统,结合降水量、气温、风速、空气湿度等气候因素,采用回归分析法探究土壤水热特征与气象要素的耦合关系。【结果】1)降水量与气温具有明显的季节变化,夏、秋季波动明显,空气湿度与风速无明显季节变化;2)各层土壤的温湿度变化在观测时间段内趋势较为一致,浅层土壤温度随季节变化波动明显,浅层土壤变化幅度大于深层土壤;3)各层土壤温湿度耦合关系良好,深层土壤温湿度耦合关系优于浅层土壤;4)土壤温度与气温和降水量的相关性显著,与空气湿度的相关性不显著,与风速不存在显著相关关系;土壤湿度与气象要素的相关性与土壤温度类似;5)10~30 cm土层土壤温度与气温均显著相关,相关系数分别为0.824、0.789、0.744;10~30 cm土层土壤湿度与降水量显著相关,相关系数分别为0.296、0.325、0.329,土壤温度与气温的相关性优于土壤湿度与降水的相关性。【结论】1)研究区域内土壤温度、湿度的年内变化均存在明显的季节特征,两者的耦合关系良好;2)土壤温湿度均与气温及降水量有显著的相关性,与其他气象要素相关性不大;3)研究区内浅层土壤对气温的响应优于深层土壤,而深层土壤对降水量的响应优于浅层土壤。

东风渠灌区土壤水热环境及气象影响因子的响应研究

土壤水热环境对作物生长有着重要影响,为了确定东风渠灌区土壤水热变化特征及其气象影响因子,对灌区土壤温度和水分数据进行了为期一年的观测,利用变异系数Cv和Pearson相关法对灌区土壤水热数据进行了处理分析,结果表明:(1)土壤温度在夏季偏高,各层土壤温度表现为:表层土壤>深层土壤;冬季偏低,各层土壤温度表现为:表层土壤<深层土壤;在雨季时,土壤水分波动较大,值相对较高,一定程度上反映了各层土壤持水能力的高低:40 cm>20cm>60 cm>10 cm;(2)晴天土壤温度波动一般大于雨天,而雨天发生有效降水时,其土壤水分波动大于晴天;(3)非雨天,空气温度与土壤温度(正相关)、土壤水分(负相关)相关性最好;雨天,土壤温度与相对湿度相关性最好(正相关),雨天土壤水分与空气温度相关性最好(正相关),气象因子对土壤水热的影响随土壤深度增加,逐渐递减。研究成果对于完善灌区土壤水热变化理论,对灌区农业生产活动中土壤水热管理具有重要意义。

不同地膜覆盖对土壤水热、谷子产量及水分利用效率的影响

针对内蒙古东部旱作区年降水量不足、春季干旱等造成的谷子出苗率、产量及水分利用效率低等问题,设置普通白色地膜(T1)、可降解白色地膜(T2)、可降解黑色地膜(T3)和不覆膜(CK)4个处理,于2021年在内蒙古赤峰市进行田间试验,研究不同地膜覆盖处理对谷子田土壤含水量、地温、产量及水分利用效率的影响。结果表明:与CK相比,3种覆膜处理均显著提高了0~40 cm土层的土壤含水量;苗期至拔节期,覆膜显著提高了土壤温度;不同处理谷子产量表现为T3>T2>T1>CK,T3、T2、T1分别比CK增产17.55%、11.79%、6.39%;覆膜后谷子的水分利用效率显著提高,覆膜处理T3、T2、T1的水分利用效率分别比CK增加了15.79%、10.50%、6.52%。在干旱地区谷子生产中,可采用覆膜种植提高水分利用效率,提高谷子产量,且以可降解黑色地膜表现最优。

间作对土壤水热·温室气体排放及作物的影响综述

为了因地制宜地选择种植模式,充分利用水土资源、保护粮食安全、减少农田温室气体排放和促进我国绿色农业可持续发展,归纳了国内外关于间作系统的耗水量、土壤蒸发、土壤温度、温室气体排放、间作种间关系的影响因素及其对作物的影响。结果表明,间作模式的耗水量主要受环境因素与作物类型的影响,并且可以通过整合单作常用的水分调节措施减少耗水量,提高水分利用效率;间作具有双向调节土壤温度的功能;合理的间作模式可以改变田间小气候和土壤中微生物的生存环境,从而降低CO_(2)、N_(2)O的排放,增加CH_(4)的吸收量;间作可以使水、肥在时空尺度上得到充分吸收,达到增加产量、改善品质的目的。